Plasma-dækmateriale

Inden for nuklear fusion Power Research, plasma-dækmateriale er materiale, der anvendes til konstruktion af plasma-vendende komponenter, de komponenter udsat for plasmaet, inden for hvilken nuklear fusion forekommer, og især det materiale, der anvendes til foring eller den første væg reaktorbeholderen .

Krav

Kernen fusionsplasma må faktisk ikke røre den første væg. ITER og mange andre aktuelle og forventede fusion eksperimenter, især dem af tokamakkens og Stellarator design, brug intense magnetfelter i et forsøg på at opnå dette, selv om plasma ustabilitet problemer tilbage. Selv med stabil plasma indespærring, men den første væg materiale ville blive udsat for en neutronflux højere end i nogen aktuelle atomkraft reaktor, hvilket fører til to centrale problemer i at vælge materialet:

  • Det skal kunne modstå denne neutronflux til et tilstrækkeligt tidsrum til at være økonomisk rentable.
  • Det må ikke blive tilstrækkeligt radioaktiv således at producere uacceptable mængder af nukleart affald, når foring udskiftning eller plante nedlukning sidst indtræffer.

Foringsmaterialet skal desuden:

  • Tillade passage af en stor varmeflux.
  • Være forenelig med intense og svingende magnetfelter.
  • Minimere forurening af plasmaet.
  • Produceres og udskiftes med en rimelig pris.

Nogle kritiske plasma vendende komponenter, såsom og især divertor, typisk beskyttet af et andet materiale end det, der anvendes til større område af den første væg.

Foreslåede materialer

Materialer er i brug eller under overvejelse, omfatter:

  • Borcarbid.
  • Grafit.
  • Komposit kulfiber.
  • Beryllium.
  • Wolfram.
  • Molybdæn.

Flerlags fliser af flere af disse materialer er også under overvejelse og anvendes, for eksempel:

  • Et tyndt lag på molybdæn grafit fliser.
  • Et tyndt lag på wolfram grafit fliser.
  • En wolfram lag oven på et lag på molybdæn grafit fliser.
  • En borcarbid lag oven på CFC fliser.

Grafit blev brugt til den første væg materiale af Joint European Torus på sit start, i Tokamak en konfiguration variable og i National Sfærisk Torus Experiment.

Beryllium blev brugt til at reline JET i 2009 i forventning om den foreslåede anvendelse i ITER.

Wolfram anvendes til divertor i JET, og vil blive anvendt til divertor i ITER. Det er også bruges til den første væg i ASDEX Upgrade. Grafit fliser plasma sprøjtet med wolfram blev anvendt til ASDEX Upgrade divertor.

Molybdæn anvendes til den første væg materiale i Alcator C-Mod.

Status

Udvikling af tilfredsstillende plasma-vendende materialer er et af de centrale problemer, der stadig skal løses ved de nuværende programmer.

Den internationale fusionsmaterialebestrålingsanlæg vil især tage fat på dette. Materialer, der er udviklet ved hjælp af IFMIF vil blive brugt i DEMO, den foreslåede efterfølger til ITER.

French nobelprismodtager i fysik, Pierre-Gilles de Gennes sagde om kernefusion, "Vi siger, at vi vil sætte solen i en kasse. Ideen er smuk. Problemet er, at vi ikke ved, hvordan man laver kassen."

  0   0
Forrige artikel Bedste dreng
Næste artikel Abbe nummer

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha